(资料图)

上式就是静电场的环路定理，等号左边是电场强度沿闭合路径的曲线积分，因此也称为电场强度的环量。因此，静电场力做功与路径无关这一性质等价于“电场强度的环量为零”。电势能W_a与试探电荷的电荷量q₀有关，不能直接反应电场的性质，但比值W_a/q₀却与q₀无关，只取决于电场中给定点a处电场的性质，因此可以用这一比值来作为表征静电场中给定点处电场性质的物理量，它是电场中的势函数，称为电势，用φ_a可以证明静电场的电场强度又可以用电势的梯度(四元数与向量分析(五)：向量微分算子)表示为

​上述两式给出了电势与电场强度之间关系。a、b两点之间的电势差也叫电压，可表示为​根据电势的定义，电荷q₀从a移动到b时，电场做功​跟电势能一样，电势的零点选取也可以是任意的。例如，可以规定无穷远处电势为零，但在很多实际问题中常常将地球的电势作为零(因为地球通常可以看作等势体，而且在全球各地都可以很方便地将地面作为参考点)。很多电器需要接地，就是为了保证其电路以外的部分与地球电势相等。此外电势也满足叠加原理，即空间任意点的电势等于各电荷单独存在时该点的电势之和。电场强度是矢量，有三个分量；而电势是标量，要简单得多。在求解静电学的问题时，若直接求解电场，就会涉及到三个变量的方程组，而转化为对电势的求解则只需要求解一个方程，可以使问题得到极大的简化。当然由于引力场也是有源无旋场，它的很多性质与电场相似。